Р.Л. Смелянский - Компьютерные сети. Том 2. Сети в ЭВМ (1130083), страница 21
Текст из файла (страница 21)
При этом было ясно, что если новый протокол не появится своевременно, то фирмы-провайдеры начнут внедрять свои собственные разработки, что может привести к невозможности обеспечения гарантированного соединения типа «всех со всеми». Была осознана также потребность в наличии открытого протокола, который должен удовлетворять следующие требова- ния: размер адресного пространства, легкость конфигурирования и маршрутизации, способность работать совместно с имеюшимся протоколом 1Рх4.
Новый протокол должен был также сохранить способность к соединению между собой любых устройств, поддерживающих 1Р-протокол Опыт использования 1Рг4 позволил осознать следующее положение; уникальность адреса вовсе не означает, что устройство булет правильно функционировать. Адреса в первую очередь необходимы не для того чтобы «всех пересчитать», а для правильной маршрутизации при доставке пакетов.
Таким образом, для беспрепятственного роста Интернета необходимо не только наличие свободных адресов, но и определенная методика их выделения, позволяющая решить проблему масштабируемости и в определенном смысле маршрутизации Сведение к минимуму накладных расходов на маршрутизацию ;.",'!:;"'",.-' является сегодня одной из основных проблем, и ее важность будет возрастать в дальнейшем по мере роста сети Интернет. Просто присвоить устройству адрес недостаточно, необходимо еше обеспечить условия для правильной маршрутизации с минимальными накладными расходами. В настояшее время только иерархическая маршрутизация позволяет за счет приемлемых технических издержек обеспечить доставку пакетов в сети размером с Интернет.
Технология иерархической маршрутизации, которую мы рассматривали подробно ранее, заключается в разбиении всей сети на более мелкие подсети, где маршрутизация производится самостоятельно. Подсети, в свою очередь, могут разбиваться на еще более мелкие подсети и т.д. В результате образуется древовидная структура, причем в качестве узлов в ней выступают маршрутизаторы, а в качестве листьев — оконечные устройства (хосты). Путь, который проделывает пакет, передаваемый от одного листа к другому, может быть длиннее, чем при иной организации адресации, но зато он всегда может быть рассчитан с наименьшими издержками. История нового протокола начинается с конца 1992 г.
Именно тогда 1ЕТГ Ппгегпе1 Епя)пееппд Таз)г Рогсе — рабочая группа по тех:::;;,'-';:: . нической поддержке Интернета) приступила к анализу данных, необходимых лля разработки нового протокола 1Р. К концу 1994 г. был утвержден рекомендательный стандарт и разработаны все необходимые ::~~~:в:. для реализации протокола вспомогательные стандарты и документы. 1Рчб является новой версией старого протокола, разработанной таким образом, чтобы обеспечить совместимость и «мягкий» переход к ее использованию, не приуроченный к конкретной дате и не требующий одновременных действий всех участников.
По некоторым прогнозам два протокола могут использоваться совместно лет десять "ё) и более. Учитывая, что среди выделенных типов адресов 1Рхб имеет''э",.':: . ся специальный эмулирующий адрес 1Рх4, можно ожидать относительно спокойный переход на новый протокол, не сопровождающий- 91 ся крупными неудобствами и неприятностями.
Фактически на одном компьютере могут работать оба протокола, каждый из которых подключается по мере необходимости. Однако использование старых адресов не является выхолом из положения, поэтому протокол 1Рчб предусматривает специальные возможности по присвоению новых адресов и их замене без вмешательства (или при минимальном вмешательстве) специально обученного персонала. Для этого предусмотрена привязка к компьютеру не ! Р-алреса, а интерфейса.
Сам жс интерфейс может иметь несколько алресов следующих трех категорий: действительный, прошлый, недействительный. При замене адреса «на летуь новый адрес становится действительным, а тот, который был раньше, — прошлым. Все вновь осуществляемые соелинения производятся с помощью действительного адреса, а уже имеющиеся соединения продолжаются маршрутизироваться по прошлому адресу.
Через некоторос время, которое может быть выбрано достаточно большим, чтобы гарантировать полный разрыв всех соединений по прошлому адресу, этот адрес переходит в категорию недействительных. Тем самым обсспечивается автоматическая замена алреса без участия персонала. Для полностью гарантированной автоматической замены адреса потребовалось бы внесение изменений в протоколы ТСР и !) РР, которые не входят в состав 1Р-протокола. Замена адресов осущестнляется двумя способами: явным и неявным. Явный способ использует соответствующим образом доработанный протокол динамической конфи~урании хоста — Е)НСР (Рупапцс Ногд Соп!!янга!!оп Ргогосо1), который служит для установки конфигурационных параметров компьютеров, подключенных к Интернету !38,42, 93].
ОНСР имеет два компонента: протокол установки конфигурационных параметров хоста н протокол выделения хосту сетевых адресов. Е)НСР построен по схеме клиент — сервер, где РНСР-сервер динамически выделяет сетевые адреса и доставляет конфигурационные параметры надлежащим хосгам. Протокол !Р требует установки многих параметров, а так как он может быть использован самым разным сетевым оборудованием, значения этих параметров нельзя угадать заранее.
Кроме того, схема распределенного присвоения адресов зависит от механизма выявления уже используемых алресов, ОНСР поддерживает три механизма выделения ! Р-адресов: при «автоматическом выделении» !зНСР присваивает клиенту постоянный !!'-адрес; при «динамическом выделении» !3НСР присваивает клиенту 1Р-адрес на ограничешюе время: при «ручном выделении» !Р-адрес выделяется клиенту сетевым администратором, а РНСР используется просто для передачи адреса юзиенту. Конкретная сеть может использовать какой-то один или несколько из этих механизлюв в зависимости от политики сетевого администрирования.
92 Динамическое выделение адресов — это единственный механизм, ,„... цозволяюцзий автоматически повторно использовать адрес, который уже стал не нужен одному клиенту как адрес лля другого клиента Протокол 1Ртб допускает также неявный способ выделения адреса, который не требует наличия сервера РНСР, а использует адрес подсети, получаемый от соседей и мостов. В качестве адреса хоста здесь используется просто МАС-адрес хоста, т.
е. адрес, используемый на канальном уровне. Этот способ прн всем своем изяществе по понятным причинам не может присваивать адреса, совместимые с 1Рч4, н поэтому в переходный период его применение будет ограничено Протокол 1Ртб предполагает также значительные улучшения прн работе в локальной сети. Единый протокол распознавания соседей— ;;,4 ХРР (Ь)е)ВЬЬог Вьсотегу Ргогосо)) заменяет применяемые в 1Рт4 ~!';:~э протоколы АКР,!СМР н имеет более широкие функциональные возр! можности, Вместо используемых в протоколе АйР широковетцатель::„'-'...",;ных пакетов канального уровня в 1Рчб применяются групповые со', „; общения (пш(г)сазг), т. е, сообщения, адресованные всем членам .;.:,~,:,'," подсети, притом не на канальном, а на сетевом уровне, что должно ,,~'„':,:: значительно снизить широковещательный трафик, являющийся «би-"''.:;,::;":;.чом» локальных сетей Егйегпе! В 1Ртб усовершенствованы функции протокола! СМР, что облег";",«.
чает работу разных подсетей в одном физическом сегменте, а также включен механизм распознавания неисправных маршрутизаторов, -"~:!: 'что позволяет повысить устойчивость к сбоям оборудования. В до:."-,,"с'-;"'полнение к имевшимся ранее двум типам адресации; !3п(сазг и !;,'~; Ми1бсаз( (доставке уникальному получателю и группе получателей), ;;:,'.-::::,:здесь добавлен тип адресации Апусам, при котором осуществляется '.!,;".г:,'доставка каждому получателю нз группы ,'Ф:..
Существенное отличие нового протокола от старого заключается ,;;;.„в том, что длина его адресной части составляет!28 бит, что в четыре ",': 4 раза больше, чем 32 бит в !Рт4. Чтобы представить это значение, до- ~ ', статочно сказать, что на каждом квадратном метре поверхности суши :,::;;:- 'и моря можно разместить примерно 6,7 х 10" адресов. Из заголовка :-';„- 1Р-пакета изъяты как неиспользуемые некоторые поля, что позволило сократить издержки, связанные с их обработкой, и уменьшить : ~'„Размер заголовка (который всего в два раза длиннее, чем в 1Рт4, не- ," Ь смотря на учетверенный размер адресной части) На рнс. 2.31 показана структура заголовка пакета в формате !Ртб (сравните с рис.
2,23) Значение четырехбитового поля тегз(оп (Версия) равно 6 Поле Рпопгу (Приоритет) длиной 8 бит используется для установки приоритета пакета, который увеличивается с ростом значения этого поля. Значения 0...7 используются для пакетов, время доставки Которых не лимитировано (значение 1 рекомендуется использовать для новостей, 2 — для почты, 7 — для служебного трафика, например графика, генерируемого З)чМР-протоколом (см. подразд. 4.2.2)) 93 Рис. 2.31.
Структура заголовка пакета в протоколе! Рчб Значения 8... 15 используются для пакетов, задержка доставки которых нежелательна, например аудио-, и видеоданных в реальном времени. Поле Тгай!с С1азз, первоначально называвшееся Р)очч 1.аЬе!, имеет длину 20 бит. Оно служит для идентификации последовательности пакетов, его значение присваивается с помощью генератора случайных чисел и оно одинаковое у всех пакетов данной последовательности. Поле Рау1оаг! 1.еп8!Ь содержит размер данных, следующих за заголовком, в байтах и имеет длину 16 бит.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
